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【摘 要】本文从探究学习方法的角度出发,以例析的方式简要的阐述了如何在初中物理教学中培养学生的探究思维和多角度思考运用探究方法的能力,指出学生具有科学探索的主动性和相关能力是学好物理学科的不二法门。
【关键词】初中物理;探究;类比;转换
物理作为一门科学性的学科,对于研究者、学习者来说最为重要的一点本质诉求即是独立的探究能力。从初中物理教学的角度来说,教师应该在教授学生掌握扎实物理基础知识的前提下,运用多种教学方法来引导学生形成一种科学探究的意识,掌握一些基本的探究方法,从而拥有一定的科学探究能力,为学生进一步的学习物理和研究物理奠定一些必备的知识与技术方面的基础。
一、类比法开拓视野,形成探究意识
1.类比法的概念
在物理学中,把我们将要研究的物理对象与我们所熟悉的物理对象进行研究讨论,从中可以找出一些共同点,从而进行推测将要研究对象的一些特征,这一逻辑推理的方法就叫做物理类比法。类比法实际上是从特殊到特殊或者从一般到一般的推理方法。
2.类比法的运用
2.1类比法学习物理概念
例如,在学习电压概念的时候,由于之前学生已经学习过液体压强的相关知识,所以教师便设计出学生比较熟悉的“水路”:水泵(满瓶开口的2.5L容量的雪碧瓶,以确保一定的水压)、塑料或玻璃管(传输水流)、水阀(控制水流)、小水车(利用水流的设备)。紧接着教师运用类比的方法按照水路的设计方法照葫芦画瓢摆设出“电路”:电源(提供电压)、电线(传输电流)、开关(控制电流)、电灯(利用电流的设备、用电器)。
根据两种“路”,教师引导学生由“水压形成水流”得出“电压形成电流”这样一个两者之间的相似点,又由“水流冲击直接使小水车转动,电流使电灯亮起来”得出“‘水压是指水的压力或压强,属于力的范畴’和‘电压并不是力’”这样一个两者之间的相异点。在通过类比的学习方法初步得出相似点和相异点之后,随着学习的继续深入,学生终于明白“电压是在两点间移动单位正电荷时电场力所做的功,本质属功或能的范畴”这样一个重要的知识点。
2.2类比法洞悉物理性质
笔者在进行光的教学时,首先联系之前的声现象的相关知识要点,用列表的形式指导学生对声现象进行复习。
在学生明确了声现象的相关知识之后,教师利用类比的方法,由声波的性质将学生引入到光现象和光的折射、透镜等知识章节的学习中来。这样的一种根据已知物理现象的特性引入未知物理现象特性的类比教学方法,不仅使学生能够更加牢固的掌握旧知,而且能够使学生在对新授知识学习的时候有一种“似曾相识”的感觉,极大的提高了学习的效率。
类比教学方法运用的主要目的是引导学生根据已知来探究未知,以产生一定的探究意识。
二、转换法学习探究,培养探究能力
1.转换法的概念
转换法就是将许多看不见、摸不着的东西或不易直接观测认识的问题,转换成另一种形式呈现出来,而这种形式与原来的量之间有对应的或同向或反向变化的关系,具有可见性或可测性。
2.转换法的运用
转换法在初中物理教材中已经有大量的使用,例如将物体振动产生声音转换为小泡沫塑料球在鼓面上的跳动、将电阻大小转换为灯泡的明暗程度的强弱、将动能的大小转换为运动中的小车推动木块所移动的距离长短等等。
教师在教学中运用转换法进行物理教学一方面是将隐性的东西变成显性的,另一方面是指导学生根据已有的知识累积和经验储备来自行的进行转换学习。
2.1制作模型,变隐性为显性
本方法指制作正确直观的模型,以显示微观世界中的一些肉眼观察不到的事实存在。
例如,在教授“分子间同时存在相互作用的引力和斥力”这一知识点的时候,笔者运用转换法,制作了一个简易的模型,以使学生能够更好的观察理解分子间相互作用的关系。笔者准备了一根弹簧、一段长度比弹簧略少的牛皮筋和两个大小相同的木质小圆球,首先将一段牛皮筋从弹簧中间穿过,然后将两个圆球沿纵轴打孔,将牛皮筋的两端穿过木球之后打上结后固定在弹簧的两端,这样在两个木球之间就存在着弹簧的弹力和皮筋的拉力,呈二力平衡的状态。当有外力挤压两小木球缩短两球距离或拉伸两小木球加大两球距离的时候就表现出分子间的斥力和引力。
根据教师的这一教学示范,当在学习分子的运动及分子运动的快慢时候,有学生用玻璃胶将一根透明的有机玻璃管分隔成等长的两个部分(相当于两个管子),在每一部分中滴入等量的墨水后注满蒸馏水,再将两个端口用塞子封闭,然后将管子置于铁架上,任选一端用点燃的蜡烛进行加温,由此以揭示温度对于分子运动快慢的影响。
2.2转化空间,变复杂为简单
本方法是指将研究对象由三维转化为二维,或者由不同视角改为便于观察的俯视角度,以使复杂的研究对象变的相对简单。
例如在解这样的一道题目的时候:要放假了,老师安排小明和小军将教室里一学期累积下来的纸张用拖车拉去废品收购站卖掉,一路上小明采用平推的方式推车,而小军采用斜向上拉的方式拉车,请问那种方式效果好?
这样的题目实际上是一个有关于力臂的问题,教师将拖车转换为平面的圆,如图所示,分别作出小明推力为F1,小军拉力为F2,力臂分别为OB和OA,由于F1= F2,而OB<OA,所以小军的方式效果好。
根据教师这样的示范,学生在遇到用棍子撬石头之类的问题的时候自然而然的运用起类似的方法,问题便迎刃而解。
2.3活选参照,变板滞为灵动
本方法是指在选择参照物以解决问题的时候一定要抛弃惯性思维,不一定非要选择静止的,运动的也可以选择,只要灵活的选择出关键的参照物,问题将会变得简单。
例如:一列木排经过大桥A时,有一艘快艇正好也经过大桥向下游距大桥20km处的村庄B驶去,快艇在时间t=1.25h内到达村庄后立刻返回,在距村庄12km的D处与木排相遇,求水流的速度和快艇相对于水的速度各是多大?
这是一类经典的问题,解决的关键在于如何选取参照物。从题面上看,大桥和村庄无疑是静止的,而水流、木排、快艇都是运动着的。假使学生在思考的时候仅仅是站在桥上的话那么这道题可以说是很难解出来的,而如果学生是站在木排上面思考的话则很容易解出。原因就是学生站在木排上的话就能知道木排本身没有动力,木排的前进完全依靠水流的前进,因此木排的速度与水流的速度是一样的,那么木排相对于水流来说就是静止的。当明白了这一关键因素之后,解题就很顺当了。
三、结语
以上所述是笔者在初中物理教学实践中的常用的一些浅显方法,最为主要的一个出发点就是在具体的教学过程中根据具体的教学内容来向学生介绍和展示如何运用不同类型的探究学习方法来进行适宜恰当的学习,以此来培养学生自主探究、合理探究的意识和能力,使学生能够亲自驾驭物理,成为物理学习、运用、探究征途中的主人。
【参考文献】
[1]赵宏杰. 浅谈目前初中物理课堂教学中存在的问题. 中学物理 , 2011, (20)
[2]周怡. 用“问题串”点燃创造性思维之火——浅谈“问题串”在物理探究实验教学中的有效运用. 中学教学参考 , 2011, (08)
[3]保丰. 初中物理“问题——探究”式教学探析. 成功(教育) , 2011, (01)
(作者单位:江苏省常熟市练塘中学)
【关键词】初中物理;探究;类比;转换
物理作为一门科学性的学科,对于研究者、学习者来说最为重要的一点本质诉求即是独立的探究能力。从初中物理教学的角度来说,教师应该在教授学生掌握扎实物理基础知识的前提下,运用多种教学方法来引导学生形成一种科学探究的意识,掌握一些基本的探究方法,从而拥有一定的科学探究能力,为学生进一步的学习物理和研究物理奠定一些必备的知识与技术方面的基础。
一、类比法开拓视野,形成探究意识
1.类比法的概念
在物理学中,把我们将要研究的物理对象与我们所熟悉的物理对象进行研究讨论,从中可以找出一些共同点,从而进行推测将要研究对象的一些特征,这一逻辑推理的方法就叫做物理类比法。类比法实际上是从特殊到特殊或者从一般到一般的推理方法。
2.类比法的运用
2.1类比法学习物理概念
例如,在学习电压概念的时候,由于之前学生已经学习过液体压强的相关知识,所以教师便设计出学生比较熟悉的“水路”:水泵(满瓶开口的2.5L容量的雪碧瓶,以确保一定的水压)、塑料或玻璃管(传输水流)、水阀(控制水流)、小水车(利用水流的设备)。紧接着教师运用类比的方法按照水路的设计方法照葫芦画瓢摆设出“电路”:电源(提供电压)、电线(传输电流)、开关(控制电流)、电灯(利用电流的设备、用电器)。
根据两种“路”,教师引导学生由“水压形成水流”得出“电压形成电流”这样一个两者之间的相似点,又由“水流冲击直接使小水车转动,电流使电灯亮起来”得出“‘水压是指水的压力或压强,属于力的范畴’和‘电压并不是力’”这样一个两者之间的相异点。在通过类比的学习方法初步得出相似点和相异点之后,随着学习的继续深入,学生终于明白“电压是在两点间移动单位正电荷时电场力所做的功,本质属功或能的范畴”这样一个重要的知识点。
2.2类比法洞悉物理性质
笔者在进行光的教学时,首先联系之前的声现象的相关知识要点,用列表的形式指导学生对声现象进行复习。
在学生明确了声现象的相关知识之后,教师利用类比的方法,由声波的性质将学生引入到光现象和光的折射、透镜等知识章节的学习中来。这样的一种根据已知物理现象的特性引入未知物理现象特性的类比教学方法,不仅使学生能够更加牢固的掌握旧知,而且能够使学生在对新授知识学习的时候有一种“似曾相识”的感觉,极大的提高了学习的效率。
类比教学方法运用的主要目的是引导学生根据已知来探究未知,以产生一定的探究意识。
二、转换法学习探究,培养探究能力
1.转换法的概念
转换法就是将许多看不见、摸不着的东西或不易直接观测认识的问题,转换成另一种形式呈现出来,而这种形式与原来的量之间有对应的或同向或反向变化的关系,具有可见性或可测性。
2.转换法的运用
转换法在初中物理教材中已经有大量的使用,例如将物体振动产生声音转换为小泡沫塑料球在鼓面上的跳动、将电阻大小转换为灯泡的明暗程度的强弱、将动能的大小转换为运动中的小车推动木块所移动的距离长短等等。
教师在教学中运用转换法进行物理教学一方面是将隐性的东西变成显性的,另一方面是指导学生根据已有的知识累积和经验储备来自行的进行转换学习。
2.1制作模型,变隐性为显性
本方法指制作正确直观的模型,以显示微观世界中的一些肉眼观察不到的事实存在。
例如,在教授“分子间同时存在相互作用的引力和斥力”这一知识点的时候,笔者运用转换法,制作了一个简易的模型,以使学生能够更好的观察理解分子间相互作用的关系。笔者准备了一根弹簧、一段长度比弹簧略少的牛皮筋和两个大小相同的木质小圆球,首先将一段牛皮筋从弹簧中间穿过,然后将两个圆球沿纵轴打孔,将牛皮筋的两端穿过木球之后打上结后固定在弹簧的两端,这样在两个木球之间就存在着弹簧的弹力和皮筋的拉力,呈二力平衡的状态。当有外力挤压两小木球缩短两球距离或拉伸两小木球加大两球距离的时候就表现出分子间的斥力和引力。
根据教师的这一教学示范,当在学习分子的运动及分子运动的快慢时候,有学生用玻璃胶将一根透明的有机玻璃管分隔成等长的两个部分(相当于两个管子),在每一部分中滴入等量的墨水后注满蒸馏水,再将两个端口用塞子封闭,然后将管子置于铁架上,任选一端用点燃的蜡烛进行加温,由此以揭示温度对于分子运动快慢的影响。
2.2转化空间,变复杂为简单
本方法是指将研究对象由三维转化为二维,或者由不同视角改为便于观察的俯视角度,以使复杂的研究对象变的相对简单。
例如在解这样的一道题目的时候:要放假了,老师安排小明和小军将教室里一学期累积下来的纸张用拖车拉去废品收购站卖掉,一路上小明采用平推的方式推车,而小军采用斜向上拉的方式拉车,请问那种方式效果好?
这样的题目实际上是一个有关于力臂的问题,教师将拖车转换为平面的圆,如图所示,分别作出小明推力为F1,小军拉力为F2,力臂分别为OB和OA,由于F1= F2,而OB<OA,所以小军的方式效果好。
根据教师这样的示范,学生在遇到用棍子撬石头之类的问题的时候自然而然的运用起类似的方法,问题便迎刃而解。
2.3活选参照,变板滞为灵动
本方法是指在选择参照物以解决问题的时候一定要抛弃惯性思维,不一定非要选择静止的,运动的也可以选择,只要灵活的选择出关键的参照物,问题将会变得简单。
例如:一列木排经过大桥A时,有一艘快艇正好也经过大桥向下游距大桥20km处的村庄B驶去,快艇在时间t=1.25h内到达村庄后立刻返回,在距村庄12km的D处与木排相遇,求水流的速度和快艇相对于水的速度各是多大?
这是一类经典的问题,解决的关键在于如何选取参照物。从题面上看,大桥和村庄无疑是静止的,而水流、木排、快艇都是运动着的。假使学生在思考的时候仅仅是站在桥上的话那么这道题可以说是很难解出来的,而如果学生是站在木排上面思考的话则很容易解出。原因就是学生站在木排上的话就能知道木排本身没有动力,木排的前进完全依靠水流的前进,因此木排的速度与水流的速度是一样的,那么木排相对于水流来说就是静止的。当明白了这一关键因素之后,解题就很顺当了。
三、结语
以上所述是笔者在初中物理教学实践中的常用的一些浅显方法,最为主要的一个出发点就是在具体的教学过程中根据具体的教学内容来向学生介绍和展示如何运用不同类型的探究学习方法来进行适宜恰当的学习,以此来培养学生自主探究、合理探究的意识和能力,使学生能够亲自驾驭物理,成为物理学习、运用、探究征途中的主人。
【参考文献】
[1]赵宏杰. 浅谈目前初中物理课堂教学中存在的问题. 中学物理 , 2011, (20)
[2]周怡. 用“问题串”点燃创造性思维之火——浅谈“问题串”在物理探究实验教学中的有效运用. 中学教学参考 , 2011, (08)
[3]保丰. 初中物理“问题——探究”式教学探析. 成功(教育) , 2011, (01)
(作者单位:江苏省常熟市练塘中学)